分子生物学(朱玉贤第四版)复习提纲思维导图 4.生物信息的传递RNA-Protein教学文稿

结合着下载的资料复习吧~~~~绪论分子生物学的发展简史Schleiden和Schwann提出“细胞学说”孟德尔提出了“遗传因子”的概念、分离定律、独立分配规律Miescher首次从莱茵河鲑鱼精子中分离出DNAMorgan基因存在于染色体上、连锁遗传规律Avery证明基因就是DNA分子，提出DNA是遗传信息的载体McClintock首次提出转座子或跳跃基因概念Watson和Crick提出DNA双螺旋模型Crick提出了“中心法则”Meselson与Stah用N重同位素证明了DNA复制是一种半保留复制Jacob和Monod提出了著名的乳糖操纵子模型Arber首次发现DNA限制性切酶的存在Temin和Baltimore发现在病毒中存在以RNA为模板，逆转录成DNA的逆转录酶哪几种经典实验证明了DNA是遗传物质? (Avery等进行的肺炎双球菌转化实验、Hershey 利用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质外壳和DNA)第二章染色体与DNA第一节染色体一、真核细胞染色体的组成DNA：组蛋白：非组蛋白：RNA = 1：1：(1-1.5)：0.05 （一）蛋白质（组蛋白、非组蛋白）（1）组蛋白：H1、H2A、H2B、H3、H4功能：①核小体组蛋白（H2A、H2B、H3、H4）作用是将DNA分子盘绕成核小体②不参加核小体组建的组蛋白H1，在构成核小体时起连接作用（2）非组蛋白：包括以DNA为底物的酶、作用于组蛋白的酶、RNA聚合酶等。

常见的有（HMG蛋白、DNA结合蛋白）二、染色质染色体：分裂期由染色质聚缩形成。

染色质：线性复合结构，间期遗传物质存在形式。

常染色质（着色浅）具间期染色质形态特征和着色特征染色质异染色质（着色深）结构性异染色质兼性异染色质（在整个细胞周期都处于凝集状态）（特定时期处于凝集状态）三、核小体由H2A、H2B、H3、H4各2 分子组成的八聚体和绕在八聚体外的DNA、一分子H1组成。

目录第1章绪论 (4)1.1复习笔记 (4)1.2课后习题详解 (5)1.3名校考研真题详解 (7)第2章染色体与DNA (10)2.1复习笔记 (10)2.2课后习题详解 (17)2.3名校考研真题详解 (22)第3章生物信息的传递（上）——从DNA到RNA (36)3.1复习笔记 (36)3.2课后习题详解 (44)3.3名校考研真题详解 (49)第4章生物信息的传递（下）——从mRNA到蛋白质 (62)4.1复习笔记 (62)4.2课后习题详解 (71)4.3名校考研真题详解 (78)第5章分子生物学研究法（上）——DNA、RNA及蛋白质操作技术 (90)5.1复习笔记 (90)5.2课后习题详解 (96)5.3名校考研真题详解 (101)第6章分子生物学研究法（下）——基因功能研究技术 (114)6.1复习笔记 (114)6.2课后习题详解 (120)6.3名校考研真题详解 (124)第7章原核基因表达调控 (132)7.1复习笔记 (132)7.2课后习题详解 (138)7.3名校考研真题详解 (140)第8章真核基因表达调控 (147)8.1复习笔记 (147)8.2课后习题详解 (154)8.3名校考研真题详解 (158)第9章疾病与人类健康 (168)9.1复习笔记 (168)9.2课后习题详解 (174)9.3名校考研真题详解 (177)第10章基因与发育 (182)10.1复习笔记 (182)10.2课后习题详解 (183)10.3名校考研真题详解 (185)第11章基因组与比较基因组学 (186)11.1复习笔记 (186)11.2课后习题详解 (189)11.3名校考研真题详解 (192)第1章绪论1.1复习笔记一、分子生物的概念分子生物学是从分子水平研究生物结构、组织和功能的一门学科，以核酸、蛋白质等生物大分子的结构、形态及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用和功能为研究对象。

第一章绪论分子生物学分子生物学的基本含义 (p8)分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学，是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘，由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。

一．DNA重组技术（recombinant DNA technology）定义：又称为基因工程，根据分子生物学和遗传学的原理，将一种生物的遗传物质DNA转移到另一生物体中，使后者获得新的遗传性状或表达出所需要的产物。

DNA重组技术的应用：利用微生物基因工程生产重组基因工程药物转基因植物和动物体细胞克隆基因表达与调控的基础研究二．生物大分子的结构功能研究三．基因组、功能基因组与生物信息学的研究基因组、蛋白质组与生物信息学基因组(Genome)：细胞或生物体一条完整单体的全部染色体遗传物质的总和。

人类基因组计划（Human Genome Project, HGP）：测定出人基因组全部DNA3109硷基对的序列、确定人类约5-10万个基因的一级结构。

基因组、蛋白质组与生物信息学蛋白组计划（Proteome project）:又称为后基因组计划或功能基因组计划，用于揭示并阐明细胞、组织乃至整个生物个体全部蛋白质及其功能。

生物信息学（Bioinformatics）:是在生命科学的研究中，以计算机为工具对生物信息进行储存、检索和分析的科学。

第二章染色体与DNA第一节染色体(chromosome)染色体(chromosome)：原指真核生物细胞分裂中期具有一定形态特征的染色质。

现在这一概念已扩大为包括原核生物及细胞器在内的基因载体的总称。

染色质(chromatin)：由DNA和蛋白质构成，在分裂间期染色体结构疏松，称为染色质。

其实染色质与染色体只是同一物质在不同细胞周期的表现。

常染色质(euchromatin)：是进行活跃转录的部位，呈疏松的环状，电镜下表现为浅染，易被核酸酶在一些敏感的位点(hypersensitive sites)降解。

分子生物学复习提纲免责声明：本资料仅供临床医学10级学习交流使用，基本覆盖上课重点。

由于课程的特殊性，特列成专题形式，个专题中重复部分在相应专题中都会覆盖。

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第一讲基因表达调控（转录水平的调节是基因表达调控的关键）分子生物学：是以生物大分子为研究对象，从分子水平去研究并解释一切生物学现象并在分子水平上改造和利用生物的一门新兴科学。

基因：编码RNA或蛋白质的全部核苷酸序列，包括结构基因和调控基因。

基因组：一个单倍体生物所含有的全部DNA，即DNA上所有的基因。

结构基因：编码RNA或蛋白质的核苷酸序列。

（原核：多顺反子、无内含子；真核：单顺反子、有内含子）转录单位：从启动子到转录终止子之间的DNA节段。

基因表达：是指DNA携带的遗传信息通过转录传递给RNA，mRNA通过翻译将基因的遗传信息在细胞内合成具有生物功能的各种蛋白质的过程。

基因表达调控：是指对基因组中某一基因或一些功能相近的基因表达开启、关闭和表达强度的直接调节。

遗传密码：mRNA上按5’到3’方向排列的每三个核苷酸称遗传密码。

内含子：DNA或RNA中的非编码序列。

外显子：DNA或RNA中的编码序列。

多顺反子：一个结构基因转录产生一条mRNA ,编码几条功能相关的多肽链。

单顺反子：一个结构基因转录产生一条mRNA ,编码一条多肽链的生成。

启动子：是转录开始时RNA聚合酶识别、结合并开始转录起始所需的一段DNA序列。

终止子：提供转录终止信号的一段DNA序列。

增强子：能加强其上游或下游基因转录的DNA序列。

SD序列：mRNA5’端在起始密码子AUG 上游3～11bP处，含A-G 短序列，容易与16S r RNA3’-端含U-C 序列互补配对的序列称为SD 序列，它对mRNA与核糖体的有效结合并翻译至关重要。

开放阅读框ORF：始于起始密码子并终于终止密码子的一串密码子所组成的核苷酸序列。

朱玉贤分子生物学重点等位基因：同一座位存在的两个以上不同状态的基因。

变性：双链DNA因加温, 极端pH, 尿素, 酰胺等变成单链DNA的过程。

复性：变性DNA在一定条件下恢复天然DNA的结构的过程。

熔点：OD增加值的中点温度。

增色效应：由于DNA变性而引起的光吸收的增加称为增色效应。

1．DNA与RNA结构上的主要区别是什么?1）核糖2）碱基3）单链/双链4）稳定性5）数量和长度2．Watson & Crick DNA 双螺旋模型的要点?1）脱氧核糖和磷酸基通过3’，5’磷酸二酯键交互连接，成为螺旋链的骨架。

螺旋的直径20Å。

主链处于螺旋的外侧，核糖平面与螺旋轴平行，碱基处于螺旋的内侧。

2）嘌呤和嘧啶相配，碱基平面与螺旋轴基本垂直。

3）螺距为34 Å，包含10个核苷酸。

4）双螺旋中存在大沟和小沟。

5）蛋白质因子与DNA 的特异结合依赖于氨基酸与DNA 间的氢键的形成。

6）蛋白质因子沿大沟与DNA形成专一性结合的机率与多样性高于沿小沟的结合。

3．影响DNA双螺旋结构稳定性的主要因素有那些?1）氢键，碱基堆积力（范德华力，疏水作用），磷酸酯键，核苷酸序列（从嘌呤到嘧啶的方向的碱基堆集作用显著大于同样组成的嘧啶到嘌呤方向的碱基堆集作用）2）磷酸基团间的静电斥力4．了解超螺旋的概念（83）, 区分DNA拓扑异构酶I 和 II的不同作用机理。

（91）双螺旋线状分子再度螺旋化成为超螺旋结构。

Top I催化DNA链的断裂和重新连接，每次只作用于一条链，消除负超螺旋。

Top II同时断裂并连接双股DNA链，通常需要能量辅因子ATP。

分二类，DNA 旋转酶引入负超螺旋，另一类转变超螺旋DNA成为没有超螺旋的松弛形式。

Top I ~ Top II 含量的平衡严格控制体内负超螺旋维持在5%水平，保证DNA 的各种遗传活动。

2基因组：C值：单倍体基因组总DNA 的含量。

C值矛盾：1）生物体进化程度高低与大C值不成明显相关（非线性）2）亲缘关系相近的生物大C值相差较大3）一种生物内大C值与小c值相差极大。

1.细胞学说的内容有哪些?①一切动植物都由细胞发育而来，即生物是由细胞和细胞产物所组成。

②所有细胞在结构和组成上基本相似。

③生物体是通过其细胞的活动反映功能的。

④新细胞由已存在的细胞分裂而来；⑤生物的疾病是因为其细胞机能失常导致的。

2.早期主要有哪些试验证实了DNA是遗传物质？1944，Avery 肺炎球菌转化小鼠试验；1952，Hershey噬菌体侵染细菌实验。

3通常所说的分子生物学的三条基本原则是什么？举例说明之。

①构成生物体的各类有机大分子的单体在不同的生物中都是相同的。

②生物体内一切有机大分子的建成都遵循共同的规则。

③某一生物体所拥有的核酸及蛋白质分子决定了它的属性。

4.现代分子生物学的主要研究领域有哪些？列举不少于三条。

① DNA重组技术②基因表达调控研究③生物大分子的结构和功能④基因组、功能基因组与生物信息学研究5.简述DNA的化学组成。

DNA由单体核苷酸首尾相接，以3′,5′-磷酸二酯键链接而成。

每个核苷酸由脱氧核苷和磷酸组成，而脱氧核苷由脱氧核糖和碱基A TCG组成。

6.染色体具有哪些作为遗传物质载体的特征？DNA分子结构应具有多样性和相对稳定性并能准确地自我复制。

7.列表对比原核细胞和真核细胞的异同。

造成两者基因表达极大差异的主要是哪些方面？造成两者基因表达极大差异的主要是细胞基本生活方式的不同。

原核生物一般为单细胞生物，对营养状况和环境因素反应迅速，以转录调节为主。

真核生物以多细胞生物为主，以激素调节和发育调节为主要手段，有严格的时空限制，调节范围宽广。

8.分析染色体的化学组成。

真核生物的染色体由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成9.简要回答原核生物DNA的主要特征。

原核生物中一般只有一条染色体，且大都带有单拷贝基因，只有很少基因以多拷贝形式存在；整个染色体DNA几乎全部由功能基因与调控序列所组成；几乎每个基因序列都与它编码的蛋白质序列呈线性对应状态11.什麽是核小体？简述其形成过程。

第一章绪论[要点难点]1．必须掌握分子生物学的基本概念；2．一般了解分子生物学发展简史，特别是那些与分子生物学发展有密切关系的关键事件；3．熟悉分子生物学的研究内容和它的一些分支学科；4．探讨分子生物学的发展趋势。

[主要内容]（一）分子生物学的基本概念1．分子生物学术语2．分子生物学的任务（二）分子生物学诞生的背景及发展简史发展史表1．早期的分子生物学发展动态2．现代分子生物学的发展（三）分子生物学的研究内容1．DNA重组技术2．基因表达调控3．结构分子生物学4．基因组5．功能基因组6．生物信息学（四）分子生物学发展前景展望、它与其它学科的关系[习题]一、名词解释1．分子生物学（Molecular biology）2．DNA重组技术（Recombinant DNA techniques）3．基因（gene）二、填空题1．分子生物学是研究核酸等生物大分子的、、及其重要性和规律性的科学，是人类从水平上真正揭开生物世界的奥秘，由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。

2．分子生物学主要研究核酸在细胞生命过程中的作用，包括的复制、以及基因的规律，所以，这门学科其实应该叫做核酸生物学（biology of nucleic acid）。

3．1869年米歇尔（Friedrich Miescher）分离出。

4．1928年格里菲斯（Frederick Griffith）发现了一种可以在细菌之间转移的。

5．1953年沃森（James Watson）和克里克（Francis Crick）在杂志上发表DNA双螺旋结构的论文。

正是由于这个模型，他们获得年诺贝尔奖。

6．D.Baltimore；H.Temin，美国科学家。

由于他们各自发现了，打破了中心法则，该酶能使mRNA反转录成，使真核基因的克隆表达成为可能，为病毒学、遗传学、基因工程作出了重大贡献，他们获得年诺贝尔奖。

7．1972年Paul Berg创造出第一个分子。

分子生物学课件重点整理__朱玉贤一, 名词解释冈崎片段：在DNA复制过程中，前导链能连续合成，而滞后链只能是断续的合成5→'3 '的多个短片段，这些不连续的小片段称为冈崎片段。

复制子：从复制原点到终点，组成一个复制单位，叫复制子复制叉：复制时，解链酶等先将DNA的一段双链解开，形成复制点，这个复制点的形状象一个叉子，故称为复制叉前导链：在DNA复制时，合成方向与复制叉移动的方向一致并连续合成的链为前导链；滞后链：合成方向与复制叉移动的方向相反，形成许多不连续的片段，最后再连成一条完整的DNA链为滞后链。

编码链：与mRNA 序列相同的那条DNA链称为编码链；模板链：将另一条根据碱基互补原则指导mRNA合成的DNA链称为模板链。

结构基因：DNA分子上转录出RNA的区段，称为结构基因转录单元：一段从启动子开始至终止子结束的DNA序列。

启动子：指能被RNA聚合酶识别、结合并启动基因转录的一段DNA序列。

TATA区：酶的紧密结合位点（富含AT碱基，利于双链打开）TTGACA区：提供了RNA聚合酶全酶识别的信号终止子：位于基因的末端，在转录终止点之前有一段回文序列（反向重复序列）约6-20bp。

顺式作用元件：影响自身基因表达活性的非编码DNA序列。

例：启动子、增强子、弱化子增强子：在启动区存在的能增强或促进转录的起始的DNA序列。

转录因子：能直接、间接辨认和结合转录上游区段DNA的蛋白质翻译：指将mRNA链上的核甘酸从一个特定的起始位点开始，按每三个核甘酸代表一个氨基酸的原则，依次合成一条多肽链的过程。

沉默子Silencer：某些基因含有负性调节元件——沉默子，当其结合特异蛋白因子时，对基因转录起阻遏作用 . 绝缘子insulator：通常位于启动子与正调控元件（增强子）或负调控因子（为异染色质）之间的一种调控序列。

其明显特征是能够绝缘或保护启动子免受上游增强子的影响。

负调控:在没有调节蛋白质存在时基因是表达的，加入某种调节蛋白质后基因活性就被关闭，这样的控制系统就叫做负控系统。

绪论一、名词1、分子生物学Molecular Biology 2、中心法则Central Dogma 二、问答1、简述孟德尔、摩尔根、Avery、沃森和克里克、雅各布和莫诺，尼伦伯格和科拉纳等人对分子生物学发展的贡献2、早期验证遗传物质是DNA的实验有哪些，具体过程是？3、分子生物研究的内容包括哪些？l DNA的复制、转录与翻译l DNA重组技术l基因表达调控研究l生物大分子的结构功能研究—结构分子生物学l基因（组）、功能基因（组）与生物信息学研究第1章、染色体与DNA第一节、染色体与DNA名词1、DNA双螺旋：两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双链结构. 2、DNA三级结构:DNA 双螺旋进一步扭曲盘绕形成的特定空间结构。

3、核小体：是由核心颗粒（H2A、H2B、H3、H4各两个分子生成的八聚体）和连接区DNA各两个分子生成的八聚体）和连接区（大约200bpDNA）组成4、卫星DNA：又称随体DNA。

因为真核细胞DNA的一部分是不被转录的异染色质成分，其碱基组成与主体DNA不同，因而可用密度梯度离心。

卫星DNA通常是高度串联重复的DNA 5、端粒（Telomere）：是位于真核细胞线性染色体末端的特殊结构,由一段重复串联的DNA序列与端粒结合蛋白构成. 6、端粒T环结构：端粒形成T环结构使染色体末端封闭起来，免遭破坏. 7、单顺反子：真核基因转录产物为单顺反子，即一条mRNA模板只含有一个翻译起始点和一个终止点，因而一个基因编码一条多肽链或RNA链。

8、断裂基因（spli ng gene）：真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因9、间隔基因(Interrupted gene)：由于这组基因发生突变时会导致果蝇体节模式发生间隔缺失现象，所以将它们称为间隔基因10、外显子(Exon) 是真核生物基因的一部分，它在剪接(Splicing)后仍会被保存下来，并可在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质11、内含子(Intron ) 在转录后的加工中，从最初的转录产物除去的内部的核苷酸序列12、单核苷酸多态性Single Nucleo de Polymorphism，SNP：主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。

现代分子生物学要点总结(朱玉贤版)一、绪论两个经典实验1、肺炎球菌在老鼠体内的毒性实验：先将光滑型致病菌（S型）烧煮杀活性以后、以及活的粗糙型细菌（R型）分别侵染小鼠发现这些细菌自然丧失了治病能力；当他们将经烧煮杀死的S型细菌和活的R型细菌混合再感染小鼠时，实验小鼠每次都死亡。

解剖死鼠，发现有大量活的S型细菌。

实验表明，死细菌DNA进行了可遗传的转化，从而导致小鼠死亡。

2、T2噬菌体感染大肠杆菌：当细菌培养基中分别带有35S或32P标记的氨基酸或核苷酸，子代噬菌体就相应含有35S标记的蛋白质或32P标记的核酸。

分别用这些噬菌体感染没有放射性标记的细菌，经过1~2个噬菌体DNA复制周期后进行检测，子代噬菌体中几乎不含带35S标记的蛋白质，但含30%以上的32P标记。

说明在噬菌体传代过程中发挥作用的可能是DNA而不是蛋白质。

基因的概念：基因是产生一条多肽链或功能RNA分子所必需的全部核苷酸序列。

二、染色体与DNA嘌呤嘧啶腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶尿嘧啶胸腺嘧啶染色体性质：1、分子结构相对稳定；2、能够自我复制，使亲、子代之间保持连续性；3、能指导蛋白质的合成，从而控制生命过程；4、能产生可遗传的变异。

组蛋白一般特性：1、进化上极端保守，特别是H3、H4；2、无组织特异性；3、肽链上氨基酸分布的不对称性；4、存在较普遍的修饰作用；5、富含赖氨酸的组蛋白H5非组蛋白：HMG蛋白；DNA结合蛋白；A24非组蛋白真核生物基因组DNA真核细胞基因组最大特点是它含有大量的重复序列，而且功能DNA序列大多被不编码蛋白质的非功能蛋白质所隔开。

人们把一种生物单倍体基因组DNA的总量称为C值，在真核生物中C值一般是随着生物进化而增加的，高等生物的C值一般大于低等动物，但某些两栖类的C值甚至比哺乳动物还大，这就是著名的C值反常现象。

真核细胞DNA序列可被分为3类：不重复序列、中度重复序列、高度重复序列。

真核生物基因组的特点：1、真核生物基因组庞大，一般都远大于原核生物的基因组；2、真核基因组存在大量的的重复序列；3、真核基因组的大部分为非编码序列，占整个基因组序列的90%以上，这是真核生物与细菌和病毒之间的最主要的区别；4、真核基因组的转录产物为单顺反之；5、真核基因组是断裂基因，有内含子结构；6、真核基因组存在大量的顺式元件，包括启动子、增强子、沉默子等；7、真核基因组中存在大量的DNA多态性；8、真核基因组具有端粒结构。